江西省2022学年上饶市广丰一中高二下期初物理试卷

2022-2022学年江西省上饶市广丰一中高二（下）期初物理试卷一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．1～8小题，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确；9～12小题，每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）1．（4分）在电场中某点放入电荷量为q的正电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电荷量q′＝﹣2q的负电荷时，测得该点的场强为E′，则有（）A．E′＝E，方向与E的方向相反B．E′＝E，方向与E的方向相同C．E′＝E，方向与E的方向相反D．E′＝2E，方向与E的方向相同2．（4分）关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A．线圈放在磁场中就一定能产生感应电流B．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流C．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化D．感应电流的磁场总是与原磁场方向相反3．（4分）如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（）A．奥斯特，小磁针的N极转向纸内B．法拉第，小磁针的S极转向纸内C．库仑，小磁针静止不动D．洛伦兹，小磁针的N极转向纸内4．（4分）粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．以下四个图中，磁场方向垂直纸面向里，大圆的半径是小圆半径的两倍，能正确表示两粒子运动轨迹的是（）15/15A．B．C．D．5．（4分）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．则以下判断正确的是（）A．b点场强大于d点场强B．b点电势高于d点电势C．a、b两点的电势差大于b、c两点的电势差D．试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能6．（4分）如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一静电计相接，极板A接地，静电计此时指针的偏角为θ．下列说法正确的是（）A．将极板A向左移动一些，静电计指针偏角θ不变B．将极板A向右移动一些，静电计指针偏角θ变小C．将极板A向上移动一些，静电计指针偏角θ变小D．在极板间插入一块玻璃板，静电计指针偏角θ变大7．（415/15分）如图所示的速度选择器中有正交的电场和磁场，有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中，并沿直线运动（不考虑重力作用），则此粒子（）A．一定带正电B．一定带负电C．可能带正电或负电，也可能不带电D．一定不带电8．（4分）在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场方向竖直向上为正．当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流随时间变化情况的是（）A．B．C．D．9．（4分）如图所示，初速为零的电子经电压U1加速后，垂直进入偏转电场，离开偏转电场时侧向位移位y，已知偏转板间距离为d，偏转电压为U2，板长为l．为了提高偏转灵敏度（每单位偏转电压引起的侧向位移），可采用下面哪个办法（）15/15A．增大加速电压U1B．增大偏转电压U2C．减小板间距离dD．增大板长l10．（4分）如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场．图中虚线框部分相当于发电机．把两个极板与用电器相连，则（）A．用电器中的电流方向从A到BB．用电器中的电流方向从B到AC．若板间距及粒子的喷入速度不变，增强磁场，发电机的电动势增大D．若磁场及板间距不变，增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大11．（4分）如图所示，边长为L、不可形变的正方形导体框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt（常量k＞0），磁场方向是垂直纸面向里．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1＝R0、R2＝R0．闭合开关S，电压表的示数为U．则（）15/15A．电容器的b极板带正电B．正方形导线框中的感应电动势为kL2C．R1两端的电压为D．R1的热功率为电阻R2的4倍12．（4分）如图所示，质量为M的绝缘足够长的木板Q放置在光滑的水平面上。质量为m的物块P叠放在Q的左端，PQ所在空间存在着如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为B．P带正电，电荷量为q，Q不带电，P、Q之间的动摩擦因数为μ．一水平恒力F作用在Q上，使P、Q由静止开始向左运动。在运动的过程中，下列说法正确的是（）A．P和Q一起运动时，PQ间的摩擦力逐渐减小B．P刚好脱离Q时，P的速度大小为C．P脱离Q后，Q做匀速直线运动D．P、Q刚好发生相对滑动时P的速度大小为﹣二、实验题（本题共2小题，第13题4分，第14题6分，共10分．把答案写在答题卡中指定的答题处）13．（6分）某同学用多用电表测量一未知电阻的阻值，他按照如下步骤进行：将多用电表机械调零后，先把选择开关置于欧姆档的“×10”挡位进行测量，按照正确的步骤操作后，表针的指示情况如图甲所示．为了使读数更加准确，将选择开关旋至挡位（填“×1”或“×100”），重新进行，测量得到的结果如图乙所示，则此电阻为Ω15/1514．（10分）某一元件的电阻值约为12Ω，为描绘该元件的U﹣I图象，提供了如下器材：A．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）B．电流表（量程是0.6A，内阻约0.5Ω）C．电流表（量程是3A，内阻约0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）E．滑动变阻器R2（0～1000Ω，1A）F．电源（电动势约为6V，内阻很小）G．开关S及导线若干（1）在供选择的器材中，电流表应选择，滑动变阻器应选择．（填字母代号）（2）设计合适的电路，在答题纸的线框内画出实验电路图．（3）如图中I、II图线，其中一条为元件真实的U﹣I图线，另一条是本次实验中测得的U﹣I图线，其中是本次实验中测得的图线．三、计算题（本题共3小题，第15题12分，第16题12分，第17题12分，共36分．请把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤）15．（12分）如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，导轨的一端接有电动势E＝3V、内阻r＝0.5Ω的直流电源，导轨间的距离L＝0.4m。在导轨所在空间内分布着磁感应强度B＝0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m15/15＝0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻R＝1.0Ω，导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）ab受到的安培力大小；（2）ab受到的摩擦力大小。16．（12分）电视机显像管原理如图所示，初速度不计的电子经电势差为U的电场加速后，沿水平方向进入有边界的磁感应强度为B匀强磁场中．已知电子电量为e、质量为m．若要求电子束的偏转角为α，求：磁场有限边界的宽度L．17．（12分）如图所示，水平的平行虚线间距d＝10cm，其间有磁感应强度B＝1.0T的匀强磁场．一个正方形线圈ABCD的边长l＝10cm，质量m＝100g，电阻R＝0.04W．开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离h＝80cm．将线圈由静止释放，取g＝10m/s2，求：（1）线圈下边缘刚进入磁场时，CD两端的电势差（2）线圈下边缘刚进入磁场时加速度的大小（3）整个线圈穿过磁场过程中产生的电热Q．15/1515/152022-2022学年江西省上饶市广丰一中高二（下）期初物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．1～8小题，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确；9～12小题，每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）1．【解答】解：电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，与试探电荷无关，当在电场中某点放入电量为q的正电荷时，该点的场强为E，若在同一点放入电量为q′＝﹣2q的负电荷时，该点的电场强度的大小和方向都不变，即E′＝E，方向与E的方向相同。故B正确，ACD错误。故选：B。2．【解答】解：A、感应电流产生的条件是，只有穿过闭合电路的磁通量发生变化，线圈中才会有感应电流产生，故A错误。B、闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，若穿过线圈的磁通量变化，则产生感应电流，若穿过线圈的磁通量不变，则没有感应电流，故B错误。CD、电磁感应现象中，感应电流的磁场总阻碍原来磁场的磁通量的变化，即原来的磁场增强，则感应电流的磁场与原磁场方向向相反，若原磁场减弱，则感应电流的磁场与原磁场方向相同，故C正确，D错误。故选：C。3．【解答】解：发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方飞磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的N极垂直转向纸内，故A正确，BCD错误。故选：A。4．【解答】解：两粒子均带正电，以大小相等的速度在磁场中向相反的方向运动，都是由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力，所以有：Bqv＝m，得到：R＝；因为粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，所以甲的半径为乙半径的2倍，故AB错误；15/15再根据左手定则，甲粒子做圆周运动的洛伦兹力指向圆心，运动方向一定为逆时针，所以C正确，D错误；故选：C。5．【解答】解：A、在MN上，两电荷连线中点电场线最密，场强最大。在两电荷连线上，中点处电场线最疏，场强最小，则b点场强小于连线中点的场强，也小于d点场强，故A错误。B、MN是一条等势线，根据顺着电场线方向电势降低，可知与两等量异号电荷连线上的点相比较，d点的电势要高，所以d点电势高于b点电势，故B错误。C、由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故C错误。D、因c点的电势小于d点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，故D正确；故选：D。6．【解答】解：A、将极板A向左移动一些时，两极板间的距离d增大，根据电容的决定式C＝分析得知电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式C＝分析可知，极板间的电势差U增大，所以静电计指针偏角θ变大，故A错误。B、将极板A向右移动一些时，两极板间的距离d减小，根据电容的决定式C＝分析得知电容增大，而电容器的电量不变，由电容的定义式C＝分析可知，极板间的电势差减小，所以静电计指针偏角θ变小，故B正确。C、将极板A向上移动一些，两极板正对面积S减小，根据电容的决定式C＝分析得知电容减小，而电容器的电量不变，由电容的定义式C＝分析可知，极板间的电势差增大，所以静电计指针偏角θ变大，故C错误。D、在极板间插入一块玻璃板，ɛ增大，电容增大，而电容器的电量不变，由电容的定义式C＝分析可知，极板间的电势差减小，所以静电计指针偏角θ变小，故D错误。故选：B。7．【解答】解：若带电粒子带正电，受到的洛伦竖直向下，电场力竖直向上，且qv0B＝qE15/15，即速度v0＝，该电荷做匀速直线运动，从左向右运动；若带电粒子带负电，受到的洛伦竖直向上，电场力竖直向下，且qv0B＝qE，即速度v0＝，该电荷做匀速直线运动，也从左边射入，从右边射出。若不带电，则不受到任何力，所以做匀速直线运动，故C正确，ABD错误。故选：C。8．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律有：E＝n＝ns，因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B﹣t图象中的斜率成正比，由图象可知：0﹣2s，斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值，而2﹣4s斜率不变，电流方向为逆时针，即为负值，整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流大小不变，故ACD错误，B正确。故选：B。9．【解答】解：根据动能定理得：qU1＝mv02；电子在偏转电场中运行的时间为：t＝偏转位移为：y＝at2＝••＝＝。则偏转灵敏度为：＝。可知，减小极板间的距离d，增大板长l，或减小加速电压U1可以提高偏转的灵敏度。故CD正确，AB错误。故选：CD。10．【解答】解：AB15/15、首先对等离子体进行动态分析：开始时由左手定则判断正离子所受洛伦兹力方向向上（负离子所受洛伦兹力方向向下），则正离子向上板聚集，负离子则向下板聚集，两板间产生了电势差，即金属板变为一电源，且上板为正极、下板为负极，所以通过用电器的电流方向从A到B，故A正确，B错误；CD、此后的正离子除受到向上的洛伦兹力f外还受到向下的电场力F，最终两力达到平衡，即最终等离子体将匀速通过磁场区域，因f＝qvB，F＝q，则qvB＝q，解得E＝Bdv，所以电动势E与速度v及磁场B成正比，所以C正确D正确。故选：ACD。11．【解答】解：A、磁场垂直与纸面向里，磁感应强度增大，磁通量增大，由楞次定律可知，电容器b板电势高，a板电势低。a板带负电，b极板带正电，故A正确；B、由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：E＝＝＝k•πr2，故B错误；C、R2与R的右半部分并联，滑动变阻器右半部分电阻阻值为R0，R2与滑动变阻器右半部分并联阻值为，滑动变阻器两端总电阻为，外电路的总电阻为：R1+R并+R滑左＝，R2两端电压为：R0＝U，故C正确；D、设干路电流为I则通过滑动变阻器左半部分的电流为I，通过其右半部分的电流为，由于此部分与R2并联切阻值相等，因此通过R2的电流也为，由P＝I2R知：电阻R1的热功率为P＝I2•R0，R2的热功率为：P2＝（）2•＝，所以电阻R1的热功率为电阻R2的8倍，故D错误。故选：AC。12．【解答】解：A、P、Q发生相对滑动前，P与Q向左运动，对整体F＝（M+m）a，一起做匀加速直线运动，对P：f＝ma，PQ间摩擦力不变，故A错误；15/15B、当物体受到的洛伦兹力的大小与重力相等时，即mg＝qvB，速度达到v＝时，P刚好脱离Q，故B正确；C、P脱离Q后，Q在水平恒力作用下做匀加速直线运动，故C错误；D、P、Q刚好发生相对滑动时，设P的速度为v，则有μ（mg﹣qvB）＝ma；对PQ：联立解得v＝，故D正确；故选：BD。二、实验题（本题共2小题，第13题4分，第14题6分，共10分．把答案写在答题卡中指定的答题处）13．【解答】解：指针偏角大，则电阻小，要用小档位：选×1；换档后要进行欧姆调零．示数为：6×1＝6Ω故答案为：×1；欧姆调零；614．【解答】解：（1）器材中电源电动势约为6V，元件的电阻值约为12Ω，则电路中电流约为：I＝故电流表量程选0.6A即可，电流表选B；描绘元件的U﹣I图象，电压和电流要从0开始测量，因此电路中滑动变阻器采用分压接法，为了便以调节滑动变阻器要选用最大阻值较小的，故滑动变阻器选D；（2）电压表内阻约3kΩ，电流表内阻约0.5Ω，而元件的电阻约为12Ω，则电压表的内阻远大于元件的电阻，所以电流表采用外接法，又滑动变阻器采用分压式接法，画出实验电路图如图所示：（3）实验过程中，由于电压表的分流，会导致电流表的测量值比真实值偏大，根据R＝可知，元件电阻测量值应小于真实值，所以II应是本次实验中测得的图线．故答案为：（1）B，D；（2）如图所示；（3）II．15/15三、计算题（本题共3小题，第15题12分，第16题12分，第17题12分，共36分．请把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤）15．【解答】解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：导体棒受到的安培力：F安＝ILB＝2×0.40×0.50N＝0.40N（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力：F1＝mgsin37°＝0.04×10×0.6N＝0.24N由于F1小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件得：mgsin37°+f＝F安解得：f＝F安﹣mgsin37°＝（0.40﹣0.24）N＝0.16N答：（1）导体棒受到的安培力大小是0.40N；（2）导体棒受到的摩擦力大小是0.16N。16．【解答】解：电子进加速电场加速后，速度为v，则由动能定理，有：解得：v＝电子进入匀强磁场中做匀速圆周运动，故：15/15由几何关系，有：L＝Rsinα联立解得：L＝答：磁场有限边界的宽度L为．17．【解答】解：（1）设线框进入磁场的速度为v，根据动能定理可得：mgh＝，解得：v＝4m/s；根据法拉第电磁感应定律可得产生的感应电动势为：E＝BLv＝0.4V，CD两端电压为路端电压，则有：UCD＝＝0.3V；（2）根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为：I＝＝10A，此时的安培力大小为F＝BIL＝1N，方向向上，重力为：G＝mg＝1N，所以加速度为：a＝＝0；（3）根据功能关系可知，产生的热量等于重力势能减少量，则哟：Q＝2mgd＝0.2J．答：（1）线圈下边缘刚进入磁场时，CD两端的电势差为0.3V；（2）线圈下边缘刚进入磁场时加速度的大小为0；（3）整个线圈穿过磁场过程中产生的电热为0.2J．15/15